专访南大教授闻海虎:韩团队发现的室温超导体成立可能性非常小

2023年08月04日 17:34:24 | 来源:荔枝新闻

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  83日,韩国超导和低温物理学会对外发布声明称,基于目前的两篇论文及公开视频数据,早前由韩国量子能源研究所研究团队合成的物质“LK-99”还不能被证实为室温超导体。 

  722日该研究团队在预印本网站arXiv平台上发布论文,宣称发现首个室温超导体以来,学界内外关于超导体的讨论声一直居高不下,全球众多团队争相对实验结果进行复现。但截至目前,还没有团队复现成功。

  为何这一实验结果引发热议?室温超导是否可能存在?又将如何改变我们的生活?荔枝新闻就此专访了南京大学物理学院教授、南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎。闻海虎认为,如果室温超导体被证明确实存在,完全有可能诱发第四次工业革命,但目前来看,韩国团队论文中所宣称的室温超导体成立的可能性非常小。


南京大学物理学院教授、南京大学超导物理和材料研究中心主任 闻海虎

  寻找室温超导体

  这并不是室温超导议题在今年第一次引发震动。

  37日,在美国物理学会的三月大会上,来自罗切斯特大学的兰加·迪亚斯(Ranga Dias)副教授团队声称在一种掺氮的镥氢化物中发现近常压下的室温超导,该研究结果翌日通过《自然》杂志在线发表,引发学界极大关注。

  但多个实验团队随后发现,在迪亚斯声称的环境下无法发现超导现象。511日,闻海虎教授团队在《自然》杂志发文否定了镥--氮化合物中的室温超导现象。至今,还没有任何其他团队可以重复迪亚斯团队实验中的结果。

  与四个月前这场震惊学界的发现相比,这一次韩国团队的研究结论受到了更广泛的瞩目。闻海虎认为本次宣称的是常压下室温超导,制备“LK-99”材料与方案以及测试条件的简单易得,是韩国团队宣称的室温超导发现引发社会轰动的主要原因。


韩国研究团队发布视频截图 图/韩联社

  但闻海虎也指出,在韩国团队发布的实验文章中,判断超导的三个属性即零电阻、抗磁性、磁悬浮漏洞明显。“零电阻他们测的也是很不规范的,看不到真正的一个低噪音的零电阻态。所谓抗磁性是有,但是抗磁并不仅仅超导体有,有些其他的抗磁材料也有。标准的超导磁滞回线、超导的迈斯纳效应曲线它是没有的。第三个磁悬浮明显看得跟超导磁悬浮不一样。” 而根据目前全球复现情况的反馈,此次韩国团队发现的室温超导体成立的可能性非常小。

  革命性影响

  超导是凝聚态物质中的电子发生配对和凝聚以后的宏观量子相干现象,具有零电阻和完全抗磁性等奇特性质。基于超导开发的装备和器件可以在电力、能源、医疗、大科学工程、通讯、国防等方面带来颠覆性的应用。


图/视觉中国

  目前超导临界温度的最高纪录,是2019年由美国科学家马杜里·索马亚祖鲁宣布的,在190万个大气压下,十氢化镧(LaH10)可以在逼近室温的260K以上,也就是零下13度左右出现超导性。

  闻海虎告诉荔枝新闻,真正被验证的室温超导完全有可能诱发第四次工业革命。“目前我们的生活以及工业生产中,任何地方都缺不了电。如果室温超导被发现,可以说,只要是用到电的地方,都可以得到改变。比如说超级计算机里面的发热是非常严重的,原因是各种电子元器件发热以及线路发热,把线路用超导体来做,线路就不发热了,那可能占一半以上,这样计算容量也大大提高。再比如医院里面用的磁共振成像,如果室温超导材料出现,制冷成本会更低,就不需要用液氦,不用支付昂贵的运行费了。此外,室温超导还将降低核聚变的难度,让核聚变发电变得容易。”

  理性看待前沿科创成果

  新一轮的“室温超导”热已经持续了一周多。不仅话题在社交媒体上持续受到热烈讨论,实验结果引发专业学者与科学爱好者们前赴后继的复现尝试,甚至在投资市场还出现了“室温超导”等概念股。

  闻海虎呼吁大众对此保持理性与冷静。“我觉得,大众参与到科学的讨论,从一方面说是非常好的事情,表示大众对科学的热爱和认知已经在提高,而且现在通过现代的网络媒体等等,参与进来讨论室温超导这么重大的科学问题。但同时要保持一份冷静的心,一定要有超导专业知识的人说的,专业的话作为依据和判断。科学的东西,任何往前提高半步一步,都是要有根据的。”

  与大众对于“室温超导”的热切反应相比,学界对于韩国团队的研究成果多持保留态度。韩国超导和低温物理学会在本周四发布的声明中提及,韩国内外对所报道成果的真实性尚存在很多争议,同时要求量子能源研究中心提供样本以对研究结果进行验证。这一轮对“室温超导”的争论,还远远没有落幕。

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